El astronauta de la NASA Frank Rubio regresará a la Tierra este otoño boreal, después de más de 370 días en el espacio, estableciendo el récord del vuelo más largo de un astronauta estadounidense. Rubio llegó a la Estación Espacial Internacional el 21 de septiembre de 2022. Durante su estadía a bordo de este laboratorio orbital, Rubio y sus compañeros de tripulación llevaron a cabo decenas de investigaciones científicas y demostraciones de tecnología.
Este es un resumen del viaje científico de Frank Rubio durante su año a bordo de la estación espacial.
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En el laboratorio orbital de biología
BRIC-26 mide cómo la microgravedad afecta las interacciones y los procesos genéticos fundamentales en la bacteria Bacillus subtilis. Tener una mejor comprensión de cómo las bacterias se adaptan a los vuelos espaciales podría ayudar a proteger la salud y la seguridad de los astronautas en futuras misiones y proporcionar información sobre la adaptación bacteriana a medioambientes específicos de la Tierra. Aquí, Frank Rubio activa el hardware para la investigación.
A lo largo de su misión, Frank Rubio trabajó en XROOTS. Esta investigación utiliza técnicas hidropónicas (a base de agua) y aeropónicas (a base de aire) en lugar de suelo u otros medios de cultivo tradicionales para completar el ciclo de vida de las plantas de tomate que se ven aquí. Los resultados podrían ayudar a identificar formas de cultivar productos agrícolas a mayor escala para futuras misiones espaciales.
El elemento humano
Frank Rubio reemplaza componentes dentro de la Instalación de BioFabricación (BFF, por sus siglas en inglés). Esta plataforma respalda investigaciones como BFF-Meniscus-2, la cual evalúa las propiedades mecánicas de un menisco, o el tejido del cartílago de la rodilla, impreso en 3D con células y tintas biológicas. Este trabajo podría contribuir a los avances en la fabricación en el espacio de órganos humanos completos y funcionales para trasplantes.
En las futuras misiones espaciales de larga duración, los dispositivos para hacer ejercicio deben ser pequeños y ligeros pero capaces de proporcionar diversas opciones de ejercicios aeróbicos y de resistencia. Frank Rubio trabaja en la cinta caminadora de la estación, que ofrece a los miembros de la tripulación una forma importante de reforzar el patrón motriz de la caminata durante sus misiones. La cinta caminadora de la estación es demasiado grande y pesada para misiones de exploración más largas, por lo que es posible que los futuros astronautas necesiten depender de otros ejercicios para mantener la salud física. Rubio participó en Zero T2, una investigación que examina cómo el no hacer ejercicio en una cinta caminadora podría afectar la salud de la tripulación.
Frank Rubio lleva a cabo una sesión para Avatar de Superficie, una investigación que evalúa el control de distintos robots autónomos desde el espacio. Esta investigación analiza las respuestas del operador del robot a la retroalimentación háptica, o táctil, y evalúa qué desafíos podrían existir para la operación a distancia, desde órbita hasta tierra, de los robots.
Alta tecnología
Las organizaciones privadas, gubernamentales y académicas utilizan la estación espacial para desplegar CubeSats, pequeños satélites que se utilizan para diversos tipos de investigaciones. Frank Rubio instala el Lanzador de CubeSat de NanoRacks (NRCSD, por sus siglas en inglés) para el despliegue, en abril de 2023, de seis satélites diferentes, entre los que se incluyen proyectos diseñados por estudiantes de Canadá.
Frank Rubio da su señal de aprobación frente al Módulo de actividades expandible Bigelow (BEAM, por sus siglas en inglés), una cápsula extensible que se emplea para someter a pruebas la tecnología de los futuros hábitats espaciales. BEAM se expande de unos 1,8 por 2,4 metros (6 por 8 pies) cuando está comprimida a 3 por 4 metros (10 por 13 pies) cuando se presuriza. Los miembros de la tripulación monitorean la temperatura, la presión y la radiación de BEAM e ingresan periódicamente al módulo para verificar que esté en buenas condiciones estructurales.
Frank Rubio lleva a cabo una sesión para Avatar de Superficie, una investigación que evalúa el control de distintos robots autónomos desde el espacio. Esta investigación analiza las respuestas del operador del robot a la retroalimentación háptica, o táctil, y evalúa qué desafíos podrían existir para la operación a distancia, desde órbita hasta tierra, de los robots.
La física de la microgravedad
Una burbuja de agua flota dentro de la estación espacial mientras Frank Rubio observa su comportamiento. La estación espacial es un banco de pruebas para el equipamiento del soporte vital necesario que permitirá llevar a los humanos a la Luna, Marte y más allá. Una pieza de este equipamiento, el Dispensador de Agua Potable (PWD, por sus siglas en inglés), proporciona agua para el consumo y la preparación de alimentos. El experimento Exploration PWD realiza mejoras en este sistema, incluyendo métodos avanzados de saneamiento y para surtir agua caliente.
Frank Rubio realizó sesiones para el experimento SoFIE GEL, el cual estudia la combustión en microgravedad con el fin de ayudar a los investigadores a seleccionar los materiales más seguros para las naves espaciales y a determinar las técnicas óptimas de extinción de incendios. Esta imagen de la investigación muestra una esfera de acrílico ardiendo en microgravedad durante una de las pruebas.
En la Tierra, las burbujas que se forman en los materiales fundidos suben a la superficie y explotan antes de que el material se solidifique. En microgravedad, las burbujas pueden quedar atrapadas, dejando poros o diminutos agujeros que pueden reducir la resistencia y la integridad estructural del material terminado. Varios experimentos investigan este proceso, entre los que se cuenta el PFMI, en el que trabaja aquí Frank Rubio.
Una caminata en el espacio
En esta caminata espacial del 15 de noviembre de 2022, Frank Rubio y el astronauta de la NASA Josh Cassada ensamblan un soporte de montaje en la estación, en preparación para la instalación del primer par de paneles solares desplegables, conocidos como iROSA. Se necesitaron seis caminatas espaciales, la última en junio de 2023, para instalar todos los paneles, los cuales se espera que permitan un aumento del 30% en el suministro de energía eléctrica disponible para las investigaciones científicas y las operaciones de la estación espacial. La investigación anterior, ROSA, demostró la viabilidad de esta tecnología.
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